Question

13．磁流體發電是一項新興技術，它可把氣體的內能直接轉化為電能，如圖所示是它的示意圖，平行金屬板A、C之間有一很強的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電離子）噴入磁場，兩板間便產生電壓．現將A、C兩極板與電阻R相連，兩極板間距離為d，正對面積為S，等離子體的電阻率為ρ，磁感應強度為B，等離子體以速度v沿垂直磁場方向射入A、C兩板之間，則穩定時下列說法中正確的是（　　）

• A． 極板A是電源的正極
• B． 電源的電動勢為Bdv
• C． 極板A、C間電壓大小為$\frac{BdvSR}{RS+ρd}$
• D． 回路中電流為$\frac{Bdv}{R}$

Answer 1

分析 根據左手定則判斷板的極性，離子在運動過程中同時受電場力和洛倫茲力，二力平衡時 兩板間的電壓穩定．

解答 解：A、由左手定則知正離子向下偏轉，所以上極板帶負電，上板是電源的負極，下板是電源的正極．故A錯誤；
B、C、D、根據qvB=q$\frac{E}p9vv5xb5$得電動勢的大小為：E=Bdv，
則流過R的電流為：I=$\frac{E}{R+r}$=$\frac{Bdv}{R+r}$，而r=$\frac{ρd}{S}$，則電流大小：I=$\frac{BdνS}{SR+ρd}$
兩極板間電勢差為：U=IR=$\frac{BdvSR}{RS+ρd}$，故BC正確，D錯誤；
故選：BC

點評 本題考查了磁流體發電機的工作原理，解決本題的關鍵知道穩定時，電荷所受的電場力和洛倫茲力平衡，結合閉合電路歐姆定律進行求解．